Trong một NMOS, dòng chảy từ nguồn đến cống hay ngược lại?
Trang Wikipedia này làm tôi bối rối: http://en.wikipedia.org/wiki/MOSFET
Hình ảnh trên làm tôi bối rối. Đối với kênh N, nó cho thấy sự phân cực của diode đi về phía nguồn ở một số, nhưng cách xa nguồn ở các nguồn khác.
Tôi đang tự hỏi nên kết nối thiết bị đầu cuối nào với nguồn điện (tức là thiết bị đầu cuối pin dương) và thiết bị nào nên được kết nối với người sử dụng điện (tức là động cơ điện).
Câu trả lời:
Dòng điện thông thường chảy từ Drain sang Source trong N kênh MOSFET.
Mũi tên cho thấy hướng diode cơ thể trong MOSFET với một diode phân tích giữa nguồn và thoát qua chất nền. Diode này bị thiếu trong silicon trên saphire.
2a là một cấu trúc liên kết JFet rất khác nhau.
2d là một MOSFET không có diode cơ thể. TÔI'
\ 2e là FET ở chế độ cạn kiệt - nó không bật điện áp cổng và lấy điện áp âm để tắt FET. Vì vậy, diode có cực khác, nếu không thì diode cơ thể sẽ tiến hành bất cứ khi nào có điện áp cổng.
Khi một kênh tồn tại trong MOSFET, dòng điện có thể chảy từ cống sang nguồn hoặc từ nguồn đến cống - đó là chức năng của cách thiết bị được kết nối trong mạch. Kênh dẫn không có cực tính nội tại - nó giống như một điện trở trong vấn đề đó.
Tuy nhiên, diode cơ thể bên trong MOSFET song song với kênh dẫn. Khi có kênh dẫn, diode bị xáo trộn và dòng điện chạy qua đường có điện trở nhỏ nhất (kênh). Khi kênh bị tắt, diode ở trong mạch và sẽ dẫn hoặc chặn tùy thuộc vào cực tính của dòng thoát.
Như hình ảnh của bạn cho thấy, có cả thiết bị kênh N và kênh P, cũng như các thiết bị chế độ nâng cao và chế độ cạn kiệt. Trong tất cả các trường hợp này, dòng điện có thể chảy từ nguồn đến cống cũng như từ cống sang nguồn - đó chỉ là vấn đề làm thế nào thiết bị được kết nối trong mạch.
Hình ảnh của bạn không hiển thị diode nội tại trong các thiết bị - điểm mũi tên hướng tới hoặc ra khỏi cổng là một dấu hiệu của loại kênh (điểm N kênh hướng về cổng, điểm P kênh cách cổng).
Biểu tượng này cho bạn thấy các diode vốn có giữa cống và nguồn.
Các thiết bị delpetion kênh N có một kênh theo mặc định và cần một điện áp trên cổng thấp hơn nguồn để tắt kênh . Kênh có thể được mở rộng đến một mức độ nhất định bằng cách tăng điện áp cổng tới nguồn trên 0.
Các thiết bị suy giảm kênh P cũng có một kênh theo mặc định và cần một điện áp trên cổng cao hơn nguồn để tắt kênh . Kênh có thể được mở rộng đến một mức độ nhất định bằng cách giảm điện áp cổng tới nguồn dưới 0.
Tôi chưa tham gia bất kỳ lớp bán dẫn nào, nhưng nếu bạn quan tâm đến câu trả lời bị ràng buộc với hoạt động ở cấp độ mạch, câu trả lời nhanh là:
với NMOS , dòng chảy từ Drain-to-source (mũi tên chỉ ra khỏi thiết bị tại Nguồn) bằng PMOS , dòng chảy từ Nguồn đến cống (mũi tên chỉ vào thiết bị tại Nguồn)
Trong sơ đồ trên, các từ kênh P đề cập đến loại kênh hình thành bên dưới Cổng. Chữ P biểu thị rằng kênh hình thành trên chất bán dẫn loại P, trong khi chữ N biểu thị chất bán dẫn loại N.
Đối với sự nhầm lẫn. bạn nói đúng, nó khó hiểu Những gì bạn đang thấy được gọi là thiết bị đầu cuối gắn liền với nguồn. Trong một số ứng dụng, điều này rất hữu ích (xem bên dưới để biết thêm.) Bỏ qua nó trong thời gian này.
Nói chung, khi kiểm tra sơ đồ mạch tương tự, thông thường sẽ thấy các mũi tên trên thiết bị đầu cuối Nguồn của bóng bán dẫn.
Khi kiểm tra sơ đồ cấp bóng bán dẫn kỹ thuật số (trái ngược với cấp độ cổng, tức là cổng AND, OR, XOR), thông thường, không có mũi tên. Khía cạnh khác biệt là PMOS sẽ có một bong bóng nhỏ ở đầu cuối Cổng, trong khi NMOS sẽ không có bong bóng nào. Hãy yên tâm, trên thực tế chúng là các bóng bán dẫn giống nhau (cả PMOS và NMOS) trong cả ứng dụng analog và kỹ thuật số. Nhưng cách chúng được vận hành rất khác nhau.
Sự thật thú vị cho người mới bắt đầu Bóng bán dẫn là một thiết bị bốn cực: Cổng, Cống, Nguồn và Thân máy. Là một giới thiệu về vi điện tử, thông thường bỏ qua thiết bị đầu cuối cơ thể, nhưng chỉ để giúp bạn làm quen với các phương trình chính. Tuy nhiên, có một hiện tượng bán dẫn được gọi là hiệu ứng cơ thể giới thiệu một lớp phức tạp bổ sung cho các tính toán tay liên quan đến việc tính toán điểm hoạt động tĩnh của bóng bán dẫn (điểm hoạt động không hoạt động là một từ quan trọng bạn sẽ gặp phải; từ biểu thị điểm hoạt động IV hoặc điện áp hiện tại của bóng bán dẫn đang được đề cập đến.)
Mô hình hóa một bóng bán dẫn là công việc rất phức tạp và bản thân nó là một ngành kỹ thuật điện hoặc ứng dụng vật lý ứng dụng. Bất kỳ sách giáo khoa giới thiệu trong vi điện tử thường bắt đầu một chương đề cập đến các mối nối pn (một loại chất bán dẫn silicon pha tạp).
Nếu bạn thực sự quan tâm và nắm bắt cơ bản các phương trình bậc hai và đại số, bạn có thể muốn xem một cuốn sách giáo khoa giới thiệu tuyệt vời được viết bởi Behzad Razavi . Tôi ước tôi có cuốn sách này khi tôi học vi điện tử ở trường đại học. Tuy nhiên, nó thừa nhận sự hiểu biết về Mạch cơ bản (tức là điện trở, tụ điện và cuộn cảm.)
Có, dòng điện có thể chảy từ cống sang nguồn và ngược lại. Để đơn giản hóa hơn nữa, tôi muốn thêm một chút vào những gì @Adam Lawrence đã đề cập.
Tôi chắc chắn rằng bạn đã quen thuộc với mặt cắt ngang của bóng bán dẫn CMOS. Bạn có thể thấy rằng mặt cắt ngang của Mosfet là NGAY từ đường thẳng đứng ở giữa. Vì vậy, bất kỳ (trong số hai thiết bị đầu cuối ở hai bên của nmos) có điện áp cao hơn thiết bị đầu cuối khác, sẽ trở thành cống của bạn (đối với NMOS) và thiết bị đầu cuối khác có điện áp thấp hơn trở thành nguồn (đối với nmos). Ngược lại được theo sau cho pmos.
Tuy nhiên, hãy cẩn thận khi mua / giao dịch với Mosfet 3 pin rời rạc (ví dụ SiHG47N60EF ) trong đó hàng loạt bên trong đã được kết nối với nguồn (đối với nmos) hoặc với cống (đối với pmos) bên trong. Điều này làm cho các chân mosfet xác định trước như được đề cập trong biểu dữ liệu. Trong trường hợp đó, điều trên vẫn đúng là thiết bị đầu cuối điện áp cao hơn là cống và thiết bị đầu cuối điện áp thấp hơn là nguồn cho nmos. Tuy nhiên, nếu bạn áp dụng điện áp cao hơn cho nguồn được xác định trước như được đề cập trong biểu dữ liệu, điện áp ngưỡng sẽ không giống như được đề cập trong biểu dữ liệu. Và bóng bán dẫn của bạn sẽ không hoạt động giống như những gì được chỉ định trong biểu dữ liệu.
